26.3: Ацелюлярно-патогенні захворювання нервової системи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 4027

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Визначте найбільш поширені ацелюлярні збудники, які можуть викликати інфекції нервової системи
Порівняйте основні характеристики конкретних вірусних захворювань, що вражають нервову систему

Ряд різних вірусів і субвірусних частинок можуть викликати захворювання, що вражають нервову систему. Вірусні захворювання, як правило, зустрічаються частіше, ніж бактеріальні інфекції нервової системи сьогодні. На щастя, вірусні інфекції, як правило, м'якші, ніж їх бактеріальні аналоги, і часто спонтанно вирішуються. Деякі з найбільш важливих ацелюлярних збудників нервової системи описані в цьому розділі.

Вірусний менінгіт

Хоча це набагато частіше, ніж бактеріальний менінгіт, вірусний менінгіт, як правило, менш важкий. Багато різних вірусів можуть призвести до менінгіту як наслідку первинної інфекції, включаючи ті, що викликають герпес, грип, кір та свинку. Більшість випадків вірусного менінгіту спонтанно вирішуються, але важкі випадки все ж трапляються.

Арбовірусний енцефаліт

Кілька видів вірусів, що передаються комахами, можуть викликати енцефаліт. У сукупності ці віруси називаються арбовірусами (оскільки вони є горловиною), а захворювання, які вони викликають, описуються як арбовірусний енцефаліт. Більшість арбовірусів є ендемічними для конкретних географічних регіонів. Захворювання арборвірусного енцефаліту, виявлені в Сполучених Штатах, включають східний кінський енцефаліт (EEE), західний кінський енцефаліт (WEE), енцефаліт Сент-Луїса та енцефаліт Західного Нілу (WNE). Експансія арбовірусів за межі їх ендемічних регіонів іноді відбувається, як правило, в результаті екологічних змін, сприятливих для вірусу або його переносника. Збільшення подорожей заражених людей, тварин або переносників також дозволило арбовірусам поширитися в нові регіони.

У більшості випадків арбовірусні інфекції протікають безсимптомно або призводять до легкого перебігу захворювання. Однак, коли симптоми виникають, вони включають високу температуру, озноб, головний біль, блювоту, діарею та неспокій. У літніх пацієнтів важкий арбовірусний енцефаліт може швидко призвести до судом, коми, смерті.

Комарі є найпоширенішими біологічними переносниками арбовірусів, які, як правило, обволікаються вірусами SSRNA. Таким чином, профілактика арбовірусних інфекцій найкраще досягається шляхом уникнення комарів - використання засобів від комах, носіння довгих штанів та рукавів, сну в добре екранованих приміщеннях, використання сіток для ліжок тощо.

Діагностика арбовірусного енцефаліту грунтується на клінічних симптомах і серологічному дослідженні сироватки крові або ліквору. Не існує противірусних препаратів для лікування будь-якого з цих арбовірусних захворювань, тому лікування складається з підтримуючої терапії та управління симптомами.

Східний кінський енцефаліт (EEE) викликається вірусом східного кінського енцефаліту (EEEV), який може спричинити важке захворювання у коней та людей. Птахи є резервуарами для EEEV з випадковою передачею коням і людям видами комарів Aedes, Coquillettidia і Culex. Ні коні, ні люди не служать водоймами. EEE найбільш поширена на узбережжі Мексиканської затоки США та штатах Атлантичного океану. EEE є одним з найбільш важких захворювань, що передаються комарами в США, але, на щастя, це дуже рідкісне захворювання в США (рис.\(\PageIndex{1}\)). ¹ ²

Західний кінський енцефаліт (WEE) викликається вірусом західного кінського енцефаліту (WEEV). WEEV зазвичай передається коням та людям комарами Culex tarsalis і за останнє десятиліття спричинив дуже мало випадків енцефаліту у людей у Сполучених Штатах. У людей симптоми WEE менш важкі, ніж EEE, і включають лихоманку, озноб і блювоту зі смертністю 3— 4%. Як і EEEV, птахи є природним резервуаром для WEEV. Періодично з невизначених причин епідемії в людських випадках траплялися в Північній Америці в минулому. Найбільший за рахунком був у 1941 році, з більш ніж 3400 випадків. ³

а) електронна мікрофотографія, що показує маленькі червоні точки поруч з більшими клітинними структурами. Б) сканування мозку стрілками, що вказують на темні області мозку. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): (а) Помилковий колір TEM клітини слинної залози комара показує інфекцію вірусу східного кінського енцефаліту (червоний). (б) КТ (зліва) та МРТ (праворуч) сканування мозку дітей із інфекціями східного кінського енцефаліту, показуючи відхилення (стрілки), що виникають внаслідок інфекції. (кредит a, b: модифікації роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Енцефаліт Сент-Луїса (СЧВ), викликаний вірусом енцефаліту Сент-Луїса (SLEV), є рідкісною формою енцефаліту з симптомами, що зустрічаються менш ніж у 1% інфікованих пацієнтів. Природними водоймами для SLEV є птахи. SLEV найчастіше зустрічається в басейні річки Огіо-Міссісіпі в центральній частині Сполучених Штатів і був названий на честь важкого спалаху в Міссурі в 1934 році. Найгірший спалах енцефаліту Сент-Луїса стався в 1975 році, зареєстровано понад 2000 випадків. ⁴ Люди заражаються при укусі C. tarsalis, C. quinquefasciatus або C. pipiens комарів, що несуть SLEV. Більшість пацієнтів протікають безсимптомно, але у невеликої кількості осіб симптоми варіюються від легких грипоподібних синдромів до смертельного енцефаліту. Загальний рівень смертності для симптоматичних пацієнтів становить 5— 15%. ⁵

Японський енцефаліт, спричинений вірусом японського енцефаліту (JEV), є провідною причиною енцефаліту, який можна запобігти вакцинації у людей, і є ендемічним для деяких найбільш густонаселених країн світу, включаючи Китай, Індію, Японію та всю Південно-Східну Азію. JEV передається людині комарами Culex, як правило, видом C. tritaeniorhynchus. Біологічні резервуари для JEV включають свиней і болотних птахів. Більшість пацієнтів з інфекціями JEV протікають безсимптомно, симптоми проявляються менш ніж у 1% інфікованих осіб. Однак близько 25% тих, хто розвиває енцефаліт, помирають, а серед тих, хто одужує, 30— 50% мають психіатричні, неврологічні або когнітивні порушення. ⁶ На щастя, існує ефективна вакцина, яка може запобігти зараженню JEV. CDC рекомендує цю вакцину мандрівникам, які очікують провести більше одного місяця в ендемічних районах.

Як випливає з назви, вірус Західного Нілу (WNV) та пов'язане з ним захворювання, енцефаліт Західного Нілу (WNE), не виникли в Північній Америці. До 1999 року він був ендемічним на Близькому Сході, в Африці та Азії; однак перші випадки в США були виявлені в Нью-Йорку в 1999 році, а до 2004 року вірус поширився по всій континентальній частині США. За п'ятирічний період між 1999 і 2004 роками було підтверджено понад 35 000 випадків, включаючи 1400 смертей. Інфекція ВНВ залишається звітною до CDC.

WNV передається людям комарами Culex з природного водойми, зараженими птахами, при цьому 70— 80% інфікованих пацієнтів не відчувають симптомів. Більшість симптоматичних випадків включають лише легкі грипоподібні симптоми, але менше 1% інфікованих людей розвивають важкий, а іноді і смертельний енцефаліт або менінгіт. Рівень смертності у хворих на ВНВ, у яких розвивається неврологічне захворювання, становить близько 10%. Більш детальну інформацію про вірус Західного Нілу можна знайти в режимах передачі захворювань.

Посилання на навчання

Ця інтерактивна карта визначає випадки кількох арбовірусних захворювань у людей та видів водойм за штатом та роком для Сполучених Штатів.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Чому навряд чи віруси арбовірусного енцефаліту будуть ліквідовані в майбутньому?
Яка найпоширеніша форма вірусного енцефаліту в США?

Клінічна спрямованість: Частина 2

Левофлоксацин - хінолоновий антибіотик, який часто призначають для лікування бактеріальних інфекцій дихальних шляхів, включаючи пневмонію та бронхіт. Але після прийому ліків протягом тижня Девід повернувся до свого лікаря хворіше, ніж раніше. Він стверджував, що антибіотик не впливав на його більш ранні симптоми. Крім того, зараз він відчував головні болі, жорстку шию та труднощі з фокусуванням на роботі. Він також показав лікарю висип, який розвинувся на руках за останній тиждень. Його лікар, більш стурбований зараз, почав запитувати про діяльність Девіда за останні два тижні.

Девід пояснив, що нещодавно працював над проектом розбирання старого сараю. Його лікар зібрав зразки мокротиння та зіскрібки з висипу Девіда для культур. Спінальний кран також був проведений для дослідження ліквору Девіда. Мікроскопічне дослідження його ліквору виявило інкапсульовані дріжджові клітини. Виходячи з такого результату, лікар призначив нову протимікробну терапію з використанням амфотерицину В і флуцитозину.

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Чому первісне лікування виявилося неефективним?
Чому наявність капсули клінічно важливо?

Вірусна інфекція Зіка

Вірусна інфекція Зіка - це нове арбовірусне захворювання, пов'язане з хворобами людини в Африці, Південно-Східній Азії та Південній та Центральній Америці; однак її ареал розширюється внаслідок широкого спектру його переносника комарів. Перші випадки, що походять у Сполучених Штатах, були зареєстровані в 2016 році. Вірус Зіка спочатку був описаний у 1947 році від мавп у лісі Зіка в Уганді через мережу, яка контролювала жовту лихоманку. Він не вважався серйозним збудником людини, поки перші масштабні спалахи не відбулися в Мікронезії в 2007 році; ⁷ однак вірус набув популярності за останнє десятиліття, оскільки він з'явився як причина симптомів, подібних до інших арбовірусних інфекцій, які включають лихоманку, шкірні висипання, кон'юнктивіт, біль у м'язах і суглобах, нездужання, головний біль. Комарі роду Aedes є основними переносниками, хоча вірус також може передаватися статевим шляхом, від матері до дитини під час вагітності або шляхом переливання крові.

Більшість інфекцій вірусу Зіка призводять до легких симптомів, таких як лихоманка, невелика висип або кон'юнктивіт. Однак інфекції у вагітних можуть негативно позначитися на плоді, що розвивається. Звіти 2015 року вказують на те, що інфекції плода можуть призвести до пошкодження мозку, включаючи серйозний вроджений дефект під назвою мікроцефалія, при якому немовля народжується з аномально маленькою головою (рис.\(\PageIndex{2}\)). ⁸

Діагностика Зіка в першу чергу заснована на клінічних симптомах. Однак FDA нещодавно дозволило використовувати аналіз РНК вірусу Зіка, Trioplex RT-PCR та Zika MAC-ELISA для тестування крові та сечі пацієнта для підтвердження вірусної хвороби Зіка. В даний час не існує противірусних методів лікування або вакцин проти вірусу Зіка, і лікування обмежується підтримуючою терапією.

а) Електронна мікрофотографія коричневих кіл на фіолетовому тлі. Б) малюнок немовляти з меншою головою, ніж середня; це особливо помітно в задній частині склепіння черепа. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): (а) Ця кольорова електронна мікрофотографія показує частинки вірусу Зіка (червоні). (b) Жінки, інфіковані вірусом Зіка під час вагітності, можуть народити дітей з мікроцефалією, деформацією, що характеризується аномально маленькою головою та мозком. (кредит a, b: модифікації роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Вправа\(\PageIndex{3}\)

Які ознаки та симптоми зараження вірусом Зіка у дорослих?
Чому зараження вірусом Зіка вважається серйозною загрозою для здоров'я населення?

Сказ

Сказ - смертельне зоонозне захворювання, яке відомо з давніх-давен. Захворювання викликається вірусом сказу (RV), членом сімейства Rhabdoviridae, і в першу чергу передається через укус зараженого ссавця. Rhabdoviridae - це огорнуті РНК-віруси, які мають характерну форму кулі (рис.\(\PageIndex{3}\)); вперше їх вивчив Луї Пастер, який отримав вірус сказу від скажених собак і культивував вірус у кроликів. Він успішно підготував вакцину проти сказу, використовуючи висушені нервові тканини від заражених тварин. Ця вакцина була використана для першого лікування зараженої людини в 1885 році.

Найпоширенішими водоймами у Сполучених Штатах є дикі тварини, такі як єноти (30,2% усіх випадків тварин протягом 2014 року), кажани (29,1%), скунси (26,3%) та лисиці (4,1%); в сукупності ці тварини відповідали за загалом 92,6% випадків сказу тварин у США у 2014 році. Решта 7,4% випадків того року були у одомашнених тварин, таких як собаки, коти, коні, мули, вівці, кози та лами. ⁹ Хоча в Сполучених Штатах, як правило, лише один або два випадки людини на рік, сказ все ще спричиняє десятки тисяч смертей людей на рік у всьому світі, насамперед в Азії та Африці.

Низька захворюваність на сказ в США є насамперед результатом широкої вакцинації собак і кішок. Пероральна вакцина також використовується для захисту диких тварин, таких як єноти і лисиці, від зараження. Програми пероральних вакцин, як правило, зосереджені на географічних районах, де сказ є ендемічним. ¹⁰ Пероральна вакцина зазвичай доставляється в упаковці приманки, яку скидають літаком, хоча цькування в міських районах проводиться вручну, щоб максимізувати безпеку. ¹¹ Багато країн вимагають карантину або докази вакцинації проти сказу домашніх вихованців, які привозять в країну. Ці процедури особливо суворі в острівних країнах, де сказу ще немає, таких як Австралія.

Інкубаційний період сказу може бути тривалим, починаючи від декількох тижнів або місяців до більше року. Коли вірус реплікується, він переміщається з місця укусу в рухові та сенсорні аксони периферичних нервів і поширюється від нерва до нерва за допомогою процесу, званого ретроградним транспортом, врешті-решт пробираючись до ЦНС через спинномозкові ганглії. Як тільки вірус сказу потрапляє в мозок, інфекція призводить до енцефаліту, викликаного порушенням нормальної функції нейромедіатора, що призводить до симптомів, пов'язаних зі сказом. Віріони діють у синаптичних просторах як конкуренти з різними нейромедіаторами для рецепторів ацетилхоліну, ГАМК та гліцину. Таким чином, дія вірусу сказу є нейротоксичним, а не цитотоксичним. Після того, як вірус сказу заражає мозок, він може продовжувати поширюватися іншими нейрональними шляхами, виїжджаючи з ЦНС до тканин, таких як слинні залози, де вірус може вивільнятися. В результаті у міру прогресування захворювання вірус можна виявити в багатьох інших тканині, включаючи слинні залози, смакові рецептори, порожнину носа, сльози.

Ранні симптоми сказу включають дискомфорт в місці укусу, лихоманку і головний біль. Як тільки вірус потрапляє в мозок і пізніше з'являються симптоми, хвороба завжди смертельна. Термінальні випадки сказу можуть закінчитися одним з двох способів: або лютим, або паралітичним сказом. Особи з розлюченим сказом стають дуже збудженими і гіперактивними. Гідрофобія (боязнь води) часто зустрічається у хворих на сказ, який викликаний м'язовими спазмами в горлі при ковтанні або мисленні про воду. Зайве слиновиділення і бажання вкусити можуть привести до піноутворення ротової порожнини. Ця поведінка служить для підвищення ймовірності передачі вірусу, хоча контакт із зараженими виділеннями, такими як слина або сльози, достатньо для зараження. Хвороба завершується лише через кілька днів жахом і сплутаністю, а потім зупинкою серцево-судинної системи та дихання. На відміну від цього, люди з паралітичним сказом зазвичай дотримуються більш тривалого перебігу хвороби. М'язи в місці зараження стають паралізованими. З плином часу параліч повільно поширюється по всьому тілу. Ця паралітична форма захворювання завершується комою і смертю.

До того, як були доступні сучасні методи діагностики, діагностика сказу проводилася за допомогою клінічного анамнезу та гістопатологічного дослідження біопсії або розтину тканин, шукаючи наявність тіл Негрі. Тепер ми знаємо, що ці гістологічні зміни не можуть бути використані для підтвердження діагнозу сказу. Не існує тестів, які могли б виявити вірус сказу у людей під час укусу або незабаром після цього. Після того, як вірус почав розмножуватися (але до появи клінічних симптомів) вірус можна виявити за допомогою імунофлюоресцентного тесту на шкірних нервах, виявлених біля основи волосяних фолікулів. Слина також може бути перевірена на вірусний генетичний матеріал шляхом зворотної транскрипції з подальшою полімеразною ланцюговою реакцією (ЗТ-ПЛР). Навіть коли ці тести проводяться, більшість підозрюваних інфекцій розглядаються як позитивні за відсутності суперечливих доказів. Краще, щоб хворі проходили непотрібну терапію через хибно-позитивногорезультату, ніж гинули в результаті хибно-негативного результату.

Інфекції сказу людини лікуються шляхом імунізації декількома дозами ослабленої вакцини для вироблення активного імунітету у пацієнта (див. Функцію клінічного фокусу в розділі про ацелюлярні патогени). Вакцинація вже інфікованої особи має потенціал для роботи через повільний прогрес захворювання, що дозволяє вчасно імунній системі пацієнта виробити антитіла проти вірусу. Пацієнти також можуть лікуватися імунним глобуліном від сказу людини (антитіла до вірусу сказу) для заохочення пасивного імунітету. Ці антитіла нейтралізують будь-які вільні вірусні частинки. Хоча інфекція сказу повільно прогресує в периферичних тканині, пацієнти, як правило, не в змозі самостійно встановити захисну імунну відповідь.

Мікрофотографія кулеподібних конструкцій. — Малюнок\(\PageIndex{3}\): Віріони вірусу сказу мають характерну кулеподібну форму. (кредит: зміна роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Вправа\(\PageIndex{4}\)

Як укус від зараженої тварини передає сказ?
Яка мета програм вакцинації дикої природи від сказу?
Як лікується сказ у людини?

поліомієліт

Поліомієліт (поліомієліт), викликаний поліовірусом, - це перш за все кишкове захворювання, яке в невеликому відсотку випадків протікає в нервову систему, викликаючи параліч і, потенційно, смерть. Поліовірус дуже заразний, при цьому передача відбувається фекально-оральним шляхом або аерозольною або крапельною передачею. Приблизно 72% всіх поліовірусних інфекцій протікають безсимптомно; ще 25% призводять лише до легкого кишкового захворювання, спричиняючи нудоту, лихоманку та головний біль. ¹² Однак навіть за відсутності симптомів пацієнти, заражені вірусом, можуть скидати його в калі та ротові виділення, потенційно передаючи вірус іншим. Приблизно в одному випадку в кожні 200 поліовірус вражає клітини ЦНС. ¹³

Після його потрапляння через рот відбувається початкова реплікація поліовірусу в місці імплантації в глотку і шлунково-кишковому тракті. У міру прогресування інфекції поліовірус зазвичай присутній в горлі і в калі до появи симптомів. Через тиждень після появи симптомів в горлі стає менше поліовірусу, але протягом декількох тижнів поліовірус продовжує виділятися зі стільцем. Поліовірус вторгається в місцеву лімфоїдну тканину, потрапляє в кров, а потім може інфікувати клітини ЦНС. Реплікація поліовірусу в рухових нейронів передніх рогових клітин спинного мозку, стовбура головного мозку або рухової корі призводить до руйнування клітин і призводить до млявого паралічу. У важких випадках це може залучати дихальну систему, приводячи до летального результату. Пацієнти з порушеннями дихальної функції лікуються за допомогою систем вентиляції з позитивним тиском. У минулому пацієнти іноді обмежувалися респіраторами Emerson, також відомими як залізні легені (рис.\(\PageIndex{4}\)).

Пряме виявлення поліовірусу з горла або калу може бути досягнуто за допомогою ПЛР зворотної транскриптази (ЗТ-ПЛР) або геномного секвенування для виявлення генотипу поліовірусу, що інфікує пацієнта. Серологічні тести можуть бути використані для визначення того, чи був пацієнт раніше щеплений. Лікувальних заходів при поліомієліті немає, лікування обмежується різними підтримуючими заходами. До них відносяться знеболюючі засоби, відпочинок, теплова терапія для полегшення м'язових спазмів, фізіотерапія та коригуючі брекети, якщо це необхідно, щоб допомогти при ходьбі, а також механічна вентиляція легенів для сприяння диханню, якщо це необхідно.

а) Фото людини у великій машині з оголеною лише головою; медсестра стоїть поруч з ними. Б) фото дітей, що тримають між двома брусами, тримаючи м'яч. — Малюнок\(\PageIndex{4}\): (а) Дихальна (або залізна легеня) Емерсона, яка використовувалася, щоб допомогти деяким жертвам поліомієліту дихати. (б) Поліомієліт також може призвести до порушення рухової функції. (кредит b: зміна роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Дві різні вакцини були введені в 1950-х роках, що призвело до різкого зниження поліомієліту у всьому світі (рис.\(\PageIndex{5}\)). Вакцина Солка - інактивований вірус поліомієліту, який вперше був введений в 1955 році. Ця вакцина доставляється шляхом внутрішньом'язового введення. Вакцина Сабіна - це пероральна вакцина проти поліомієліту, яка містить ослаблений вірус; вона була ліцензована для використання в 1962 році. Існує три серотипи поліовірусу, які викликають захворювання у людини; як вакцини Солка, так і Сабіна ефективні проти всіх трьох.

Атенуйовані віруси з вакцини Сабіна проливаються в калі імунізованих осіб і, таким чином, можуть заразити неімунізованих осіб. До кінця 1990-х років кілька випадків поліомієліту, що походять із США, можна було простежити до вакцини Сабіна. У цих випадках мутації ослабленого вірусу після вакцинації, ймовірно, дозволили мікробу повернутися до вірулентної форми. З цієї причини США перейшли виключно на вакцину Солка в 2000 році. Оскільки вакцина Солка містить інактивований вірус, немає ризику передачі іншим (див. Вакцини). В даний час рекомендовано чотири дози вакцини дітям: у віці 2, 4 та 6—18 місяців, а також у віці 4-6 років.

У 1988 році ВООЗ розпочала Глобальну ініціативу з ліквідації поліомієліту з метою викорінення поліомієліту у всьому світі шляхом Ця мета зараз близька до реалізації. Зараз поліомієліт є ендемічним лише в декількох країнах, включаючи Афганістан, Пакистан та Нігерію, де зусилля щодо вакцинації були порушені військовим конфліктом або політичною нестабільністю.

а) Мікрофотографія багатьох кіл. Б) Фотографії Альберта Сабіна та Йонаса Салька. — Малюнок\(\PageIndex{5}\): (а) Поліомієліт викликаний поліовірусом. (б) Два американських вірусологи розробили перші вакцини проти поліомієліту: Альберт Сабін (зліва) та Джонас Салк (праворуч). (кредит a: модифікація роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Терор поліомієліту

У роки після Другої світової війни США та Радянський Союз вступили в період, відомий як холодна війна. Хоча збройного конфлікту не було, дві наддержави були дипломатично і економічно ізольовані один від одного, як представляла так звана залізна завіса між Радянським Союзом і рештою світу. Після 1950 року міграція або виїзд за межі Радянського Союзу були надзвичайно важкими, і іноземцям було однаково важко в'їхати до Радянського Союзу. Сполучені Штати також встановили жорсткі обмеження на в'їзд Рад в країну. За часів адміністрації Ейзенхауера тільки 20 аспірантів з Радянського Союзу було дозволено приїжджати на навчання в США на рік.

І все ж навіть залізна завіса не відповідала поліомієліту. Вакцина Солка стала широко доступною на Заході в 1955 році, і на той час, коли вакцина Сабіна була готова до клінічних випробувань, більшість сприйнятливого населення в США і Канаді вже були вакциновані проти поліомієліту. Сабіну потрібно було шукати в іншому місці для учасників дослідження. У розпал холодної війни Михайлу Чумакову дозволили приїхати в США для вивчення творчості Сабіна. Так само Сабіну, американському мікробіологу, дозволили поїхати до Радянського Союзу для початку клінічних випробувань. Чумаков організував радянське виробництво і керував експериментальними випробуваннями для тестування нової вакцини в Радянському Союзі. До 1959 року понад десять мільйонів радянських дітей пройшли безпечне лікування вакциною Сабіна.

В результаті глобальної кампанії вакцинації вакциною Сабіна загальна захворюваність на поліомієліт різко знизилася. Сьогодні поліомієліт майже ліквідований у всьому світі і його рідко можна побачити в Сполучених Штатах. Можливо, одного дня незабаром поліомієліт стане третім мікробним захворюванням, яке буде викорінено серед загальної популяції [віспа та шкідник (причина чуми великої рогатої худоби) - перші два].

Вправа\(\PageIndex{5}\)

Як передається вірус поліомієліту?
Порівняйте плюси і мінуси кожної з двох вакцин проти поліомієліту.

Трансмісивні губчасті енцефалопатії

Ацелюлярні інфекційні агенти, які називаються пріонами, відповідають за групу супутніх захворювань, відомих як трансмісивні губчасті енцефалопатії (ТСЕ), що трапляються у людей та інших тварин (див. Віроїди, Вірусоїди та Пріони). Всі ТСЕ - це дегенеративні, смертельні неврологічні захворювання, які виникають при інфікуванні тканин мозку пріонами. Ці захворювання мають повільний початок; симптоми можуть стати очевидними лише після інкубаційного періоду років і, можливо, десятиліть, але смерть зазвичай настає протягом місяців до декількох років після появи перших симптомів.

ЦЕС у тварин включають скребки, хвороба овець, яка відома з 1700-х років, та хронічна хвороба марнотратства, хвороба оленів та лосів у США та Канаді. Божевільна коров'яча хвороба спостерігається у великої рогатої худоби і може передаватися людині через споживання інфікованих нервових тканин. Прионові хвороби людини включають хворобу Крейтцфельдта-Якоба та куру, рідкісне захворювання, ендемічне для Папуа-Нової Гвінеї.

Пріони - це інфекційні білкові частинки, які не є вірусами і не містять нуклеїнової кислоти. Зазвичай вони передаються під впливом інфікованих тканин нервової системи, трансплантацією тканин, переливанням крові або зараженими фомітами. Білки пріона зазвичай знаходяться в здоровій тканині мозку у формі, яка називається PrP ^C. Однак якщо цей білок неправильно згорнути в денатуровану форму (PrP ^Sc), це може спричинити захворювання. Хоча точна функція PrP ^C в даний час не зрозуміла, білок складається в основному в альфа-спіралі і зв'язує мідь. Білок ізгоїв, з іншого боку, згортається переважно в бета-плісировані листи і стійкий до протеолізу. Крім того, PrP ^Sc може спонукати PrP ^C стати неправильним складенням і виробляти більше білка ізгоїв (рис.\(\PageIndex{6}\)).

У міру накопичення PrP ^Sc він агрегує і утворює фібрили всередині нервових клітин. Ці білкові комплекси в кінцевому підсумку призводять до загибелі клітин. Як наслідок, тканини мозку інфікованих осіб утворюють маси нейрофібрилярних клубів і амілоїдних бляшок, які надають мозку губчастий вигляд, саме тому ці захворювання називають губчастої енцефалопатією (рис. 6.4.3). Пошкодження тканин мозку призводить до різних неврологічних симптомів. Найчастіше постраждалі люди страждають від втрати пам'яті, змін особистості, затуманення зору, неузгоджених рухів та безсоння. Ці симптоми поступово погіршуються з часом і завершуються комою і смертю.

Золотим стандартом діагностики TSE є гістологічне дослідження біопсій головного мозку на наявність характерних амілоїдних бляшок, вакуолей і протеїнів пріона. Клініцисти повинні дотримуватися великої обережності при поводженні з підозрою на інфіковані пріоном матеріали, щоб уникнути зараження. Інші аналізи тканин шукають наявність білка 14-3-3, маркера для прионних захворювань, таких як хвороба Крейтцфельдта-Якоба. Нові аналізи, такі як RT-quic (перетворення, викликане кваками в режимі реального часу), пропонують нову надію ефективно виявити аномальні протеїни пріона в тканині раніше в процесі інфекції. Прионові хвороби неможливо вилікувати. Однак деякі ліки можуть допомогти уповільнити їх прогрес. Медична підтримка зосереджена на тому, щоб пацієнти були максимально комфортними, незважаючи на прогресуючі та виснажливі симптоми.

Ендогенний PrPC взаємодіє з мутантною версією PrPSc. Це перетворює PrPC в PrPSc. Це призводить до накопичення PRPSC. Кожен PRPSC може конвертувати більше PRPC. Варіанти: спонтанна генерація PRPSC, розмова мутантного PRP в PRPSC та щеплення PRPSC. — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Реплікативний цикл неправильно згорнутих білків пріону.

Посилання на навчання

Оскільки забруднених пріонами матеріали є потенційними джерелами інфекції для клінічних вчених та лікарів, як Всесвітня організація охорони здоров'я, так і CDC надають інформацію для інформування, навчання та мінімізації ризику інфекцій через пріони.

Вправа\(\PageIndex{6}\)

Чи розмножуються приони в загальноприйнятому розумінні?
Який зв'язок між прионами і виведенням побічних продуктів тваринного походження з їжі сільськогосподарських тварин?

Ацелюлярні інфекції нервової системи

Серйозні наслідки є спільною ниткою серед цих неврологічних захворювань. Деякі викликають виснажливий параліч, а деякі, такі як хвороба Крейцфельдта-Якоба та сказ, завжди або майже завжди смертельні. Оскільки мало препаратів для боротьби з цими інфекціями, боротьба з переносниками та вакцинація мають вирішальне значення для профілактики та стримування. Малюнок\(\PageIndex{7}\) підсумовує деякі важливі вірусні та прионні інфекції нервової системи.

Ключові поняття та резюме

Вірусний менінгіт частіше зустрічається і, як правило, менш важкий, ніж бактеріальний менігіт. Це може бути наслідком вторинних наслідків багатьох вірусів або бути викликано інфекціями арбовірусів.
Різні види арбовірусного енцефаліту зосереджені в певних географічних місцях по всьому світу. Ці вірусні інфекції нервової системи, що передаються комарами, зазвичай легкі, але в деяких випадках вони можуть бути небезпечними для життя.
Вірус Зіка - це нова арбовірусна інфекція із загалом легкими симптомами у більшості людей, але інфекції вагітних жінок можуть спричинити вроджену мікроцефалію дефекту.
Поліомієліт, як правило, легка кишкова інфекція, але може бути шкідливою або смертельною, якщо вона прогресує до неврологічного захворювання.
Сказ майже завжди смертельний при відсутності лікування і залишається значною проблемою у всьому світі.
Трансмісивні губчасті енцефалопатії, такі як хвороба Крейцфельдта-Якоба та куру, спричинені пріонами. Ці захворювання не піддаються лікуванню і в кінцевому підсумку смертельні. Подібні прионні захворювання зустрічаються і у тварин.

Виноски

1 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Випадки та випадки смерті вірусу східного кінського енцефаліту, зареєстровані CDC за роками та клінічною презентацією, 2004—2013,» 2014. www.cdc.gov/Easternequineence... _2004-2013.pdf.
2 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Східний кінський енцефаліт, симптоми та лікування, 2016,» Доступ 29 червня 2016 року. https://www.cdc.gov/easternequineenc... /symptoms.html.
3 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Західний енцефаліт коней - США та Канада, 1987», Щотижневий звіт про захворюваність та смертність 36, № 39 (1987): 655.
4 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Енцефаліт Сент-Луїс, епідеміологія та географічне розповсюдження» Доступ 30 червня 2016 року. http://www.cdc.gov/sle/technical/epi.html.
5 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Енцефаліт Сент-Луїс, симптоми та лікування», Доступ 30 червня 2016. http://www.cdc.gov/sle/technical/symptoms.html.
6 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Японський енцефаліт, симптоми та лікування,» Доступ 30 червня 2016. www.cdc.gov/japaneseencephali... oms/index.html.
7 Сікка, Вероніка, Віджей Кумар Чатту, Раадж К. Поплі, Сагар Галванкар, Дханашрі Келкар, Стенлі Савицький, Станіслав П. Ставіцький та Томас Пападімос, «Виникнення вірусу Зіка як глобальної загрози безпеці здоров'я: огляд та консенсусна заява Спільної робочої групи INDUSEM (JWG)», Журнал глобальних інфекційних хвороб 8, № 1 (2016): 3.
8 Млакар, Єрней, Міса Корва, Наташа Тул, Мара Попович, Матея Поляшак-Пріятель, Єрика Мраз, Марко Коленц та ін., «Вірус Зіка, пов'язаний з мікроцефалією», Медичний журнал Нової Англії 374, № 10 (2016): 951-8.
9 Центрів США з контролю та профілактики захворювань, «Сказ, дикі тварини», 2016. Доступ до 13 вересня 2016 року. www.cdc.gov/rabies/місцезнаходження/u... d_animals.html.
10 Шифер, Денніс, Чарльз Е. Рупрехт, Джейн А. Руні, Денніс Донован, Дональд Лейн та Річард Б. Чіпман, «Статус вакцинації проти орального сказу у диких м'ясоїдних тварин у Сполучених Штатах», Дослідження вірусів 111, № 1 (2005): 68-76.
11 Фіннеган, Крістофер Дж., Шерон М. Брукс, Ніколас Джонсон, Джемма Сміт, Карен Менсфілд, Вікторія Л.Кін, Лотарингія М. Макельхінні та Ентоні Р. Фукс, «Сказ у Північній Америці та Європі», Журнал Королівського товариства медицини 95, № 1 (2002): 9-13. www.ncbi.nlm.nih.gov/PMC/статті/PMC1279140/.
12 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Глобальне здоров'я — Поліомієліт», 2014. Доступ до 30 червня 2016 року. http://www.cdc.gov/polio/about/index.htm.
13 Центри США з контролю та профілактики захворювань, «Глобальне здоров'я — Поліомієліт», 2014. Доступ до 30 червня 2016 року. http://www.cdc.gov/polio/about/index.htm.